Paketų praradimas: kaip išmatuoti ir kaip ištaisyti

Tinklai yra moderniausių organizacijų pagrindas. Jie leidžia prieiti prie duomenų tiems, kuriems jų reikia, kad ir kur jie būtų. Bet kokie svarbūs ir kritiški tinklai, jie taip pat gali nukentėti dėl kelių problemų. Tiesą sakant, daugiausiai visų tinklo problemų sukelia trys pagrindinės problemos: delsos, trūkumas ir paketų praradimas. Šiandien mes kalbame apie pastarąjį. Pabandysime išsiaiškinti, kodėl ir kaip netenkama paketų, ir kokias priemones galima naudoti matuojant suraskite jos šaltinį ir trumpai išnagrinėkite, ką galima padaryti siekiant sumažinti, jei ne panaikinti, tai.

Pradėsime bandydami apibrėžti paketų praradimą, nes svarbu, kad visi pradėtume tame pačiame puslapyje. Tada ištirsime įvairias paketų praradimo priežastis. Faktinių priežasčių yra nesuskaičiuojama daugybė, tačiau mes pasirinkome penkias dažniausiai pasitaikančias ir giliau panagrinėsime kiekvieną. Vėliau apžvelgsime kai kurias priemones, kuriomis galima įvertinti ir nustatyti paketų praradimą. Galų gale, prieš galėdami ką nors ištaisyti, turime žinoti, kad jis yra, ir žinoti, kur jis yra. Kalbant apie paketų praradimo nustatymą, tai bus paskutinė mūsų darbo tvarka.

Kas yra paketų praradimas

Ašn Paprasčiau tariant, paketų praradimas yra duomenų šaltinių, išsiųstų iš šaltinio, nesugebėjimas pasiekti savo tikslo. Duomenų paketai, jei jūs nežinote, yra maži duomenų fragmentai, perduodami kompiuterių tinklais. Kiekvienas duomenų elementas, neatsižvelgiant į jo dydį, yra padalijamas į paketus, kurie yra nuosekliai siunčiami tinklais prieš juos priimant šaliai sutelkiant juos į reikšmingus duomenis. Dėl įvairių priežasčių, kurias ketiname ištirti, nutinka, kad kai kurie paketai prarandami tranzitu. Kaip analogiją įsivaizduokite kelių puslapių laišką, kuris būtų išsiųstas kiekviename puslapyje atskirame voke. Būtent taip duomenys perduodami tinklu. Šiame pavyzdyje paketai prarandami, jei vienas iš vokų pasimeta tranzito metu.

Paketų praradimo priežastys

Nors paketų praradimo priežastys yra daugybė - jų per daug, kad būtų galima jas aprėpti, mes nustatėme penkias dažniausiai pasitaikančias priežastis.

1. Tinklo perkrova

Tinklo perkrova yra pagrindinė paketinių duomenų praradimo priežastis. Tai panaši į eismo spūstis ir paprastai atsitinka, kai yra daugiau duomenų, nei tinklas gali tvarkyti. Kai tai atsitiks, tinklo įrenginiai, tokie kaip maršrutizatoriai, ilgainiui gali numesti paketus, kurie buvo išdėstyti eilėje, todėl paketai gali būti prarasti.

Kai kurių WAN nuorodų ir interneto grandinių pralaidumą kartais riboja teikėjas. Pvz., 10 Mbps fizinėje grandinėje jie galėtų tiekti 2 Mbps pralaidumo. Jei bandysite išsiųsti daugiau nei 2Mbps duomenis per tokią grandinę, WAN ar interneto maršrutizatorius dažnai sumažins papildomą srautą, dėl to gali būti prarasti paketai.

Tinklo perkrova taip pat gali įvykti, kai paslaugų teikėjai sąmoningai perrašo saitą. Jie tai daro remdamiesi tuo, kad ne visi paslaugos abonentai pralaidumą naudos vienu metu. Tačiau piko metu, kai šia paslauga naudojasi daugiau žmonių, o paklausa viršija jos galimybes, greičiausiai dėl spūsčių bus prarasti paketai.

2. Įrenginio nenaudojimas

Kita dažna paketų praradimo įrenginio perdėto naudojimo priežastis. Taip atsitinka, kai įrenginys veikia tokiu pajėgumu, kuriam jis nebuvo skirtas. Tinkle paketai gali patekti į maršrutizatorių greičiau, nei juos galima apdoroti / išsiųsti. Šiose situacijose įrenginiai turi buferius, kuriuose laikinai saugo paketus, kol jie bus apdoroti ir išsiųsti. Tačiau šie buferiai nėra begaliniai ir ilgainiui gali pasipildyti, todėl paketai gali būti numesti.

Daugeliu atvejų prietaisas veiks priimtinu būdu normaliu (ne piko metu) veikimo laiku ir tinkamai nukreipia visus paketus. Tačiau piko metu pastebimas padidėjęs paketų sumažėjimas.

3. Aparatinės ir programinės įrangos problemos

Sugedusi aparatūra yra dar viena paketų praradimo priežastis. Matėme, pavyzdžiui, WAN maršrutizatorių su 100 Mbps sąsajomis pavyzdžių, kurie negalėjo perduoti daugiau kaip 30 Mbps duomenų. Kai srautas buvo mažas, problema nebuvo pastebima, tačiau kai tik ji viršijo 30 Mbps, paketai pradėjo mesti. Grandinės perkėlimas į kitą to paties įrenginio sąsają su ta pačia sąsajos konfigūracija išsprendė problemą ir patvirtino, kad tai buvo maršrutizatoriaus aparatinės įrangos problema.

Glaudžiai susijusi paketų praradimo priežastis yra klaidinga programinė įranga, veikianti tinklo įrenginyje. Tinklo įrenginių programinė įranga yra kompiuterio programos ir todėl jose veikia programavimo klaidos. Tai vis sudėtingesnės programinės įrangos dalys, todėl jų kūrimo komandai dažnai neįmanoma surasti visų tinklo įrenginių programinės įrangos klaidų.

4. Kenkėjiškas veiksmas

Kenkėjiški veiksmai, daugiausia paslaugų neigimo (DoS) atakų forma, yra dar viena dažna paketų praradimo priežastis. Vis dėlto dažnai mes mažai ką galime valdyti. Taip atsitinka, kai piktybiški vartotojai užplūsta tinklo įrenginį, kuriame yra pakankamai srauto, kad jis nebegali atlikti savo pareigų ir pradeda mesti paketus.

Kadangi mes nekontroliuojame šių situacijų, nes tai yra trečiosios šalies darbas, geriausias būdas yra jų išvengti. Yra keletas tarnybų, kurios teigia, kad apsaugo jūsų tinklą nuo DoS atakų. Kai kurie iš jų atlieka gana gerą darbą, nors jie gali būti šiek tiek brangesni. Bet jei jie gali apsaugoti jus nuo užpuolimo, dėl kurio jūs kitaip būsite be gynybos, galbūt verta investuoti.

5. Konfigūracijos klaidos

Daugelyje atvejų dažnai kalta žmogiška klaida, o paketų praradimas niekuo nesiskiria. Įrenginio konfigūracijos klaida yra dar viena dažniausių paketų praradimo priežasčių. Pavyzdžiui, sąsajos greitis ir dvipusis neatitikimas gali sukelti paketų praradimą. Taip atsitinka, pavyzdžiui, kai vienas saito galas yra nustatytas į pilną dvipusį ryšį, o kitas - pusiau dvipusį. Kai tai atsitiks, įvyksta susidūrimai ir dėl to prarandami paketai. Tinklo įranga tampa vis sudėtingesnė ir joje lengva padaryti klaidų. Konfigūracijos valdymo įrankiai gali padėti užtikrinti, kad konfigūracijose nebūtų klaidų, įgyvendindami standartizuotus konfigūracijos elementus.

Paketų praradimo pasekmės

Paketų praradimas yra įprastas reiškinys ir tai atsitinka daugelyje tinklų. Jis retai pasiekia pastebimą poveikį, kol pasiekia kritinį lygį. Tai padaręs, jis gali sukelti įvairių klaidų. Failų perkėlimas -kurie naudoja į ryšį orientuotą TCP protokolą - yra santykinai nedaro įtakos, nes daugumoje protokolų yra šiek tiek klaidų taisymo, o trūkstamą paketą galima perduoti. Tai yra problematiškesnė, kai pervedami realiu laiku arba beveik realiuoju laiku -kurie naudoja UDP protokolą be ryšio - tokius kaip srautiniu būdu perduodamas vaizdo ar garso įrašas arba „Voice over IP“ (VoIP), kai tai gali sukelti praleidimus ir spragas, vaizdo užšalimą ar nesuprantamą kalbą.

Kai kurie paketinių nuostolių įvertinimo ir nustatymo įrankiai

Jei norite sumažinti arba panaikinti paketų praradimą, pirmiausia turite įvertinti, ar jūsų tinklas patiria tokį pavojų, ir, jei jis yra, kur tai vyksta. Kaip jau minėjome anksčiau, paketų praradimas yra normalus reiškinys ir bus daugumoje tinklų. Tačiau norint išvengti nepageidaujamo poveikio, jis neturi viršyti tam tikros ribos. „Cisco Systems“, pavyzdžiui, rekomenduoja, kad paketų praradimas VoIP sraute - galbūt srauto tipas, kuriam tai daro didžiausią poveikį - turėtų būti mažesnis kaip 1%. Vaizdo srautui jis turėtų likti nuo 0,05 iki 5%, priklausomai nuo vaizdo įrašo tipo.

Kadangi „VoIP“ srautas yra tas srauto tipas, kurį labiausiai paveikė paketų praradimas, tai nebus staigmena kad dauguma įrankių, kuriuos nustatėme matuoti ir nustatyti, pirmiausia yra VoIP tinklo stebėjimas įrankiai.

„Saulės vėjai“ per pastaruosius 20 metų padarė keletą geriausių tinklo administravimo įrankių. Jos pavyzdinis produktas yra Tinklo našumo monitorius, nuosekliai patenka tarp geriausių SNMP tinklo stebėjimo įrankių. Bendrovė garsėja ir nemokamais įrankiais, skirtais patenkinti specifinius tinklo administratorių poreikius. Į šiuos nemokamus įrankius įeina tokie produktai kaip TFTP Serveris arba Išplėstinė Subnet Cgeneratorius.

„SolarWinds VoIP“ ir tinklo kokybės vadybininkas yra specialus VoIP stebėjimo įrankis, kuriame yra puikių funkcijų. Šis įrankis gali būti naudojamas stebėti VoIP skambučių kokybės metriką, įskaitant paketų praradimą, bet taip pat ir delsą, trūkčiojimą ir MOS. Tai gali padėti pašalinti VoIP skambučių našumą, susiejant skambučių problemas ir tinklo veikimą. Įrankis taip pat apima WAN stebėjimą realiuoju laiku naudojant „Cisco IP SLA“ technologiją. Įrankių „VoIP“ skambučių kelio sekimo funkcija leidžia pamatyti ir tiksliai nustatyti skambučių problemas visame tinklo kelyje.

• NEMOKAMAS BANDYMAS: „SolarWinds VoIP“ ir tinklo kokybės vadybininkas
• Atsisiuntimo nuoroda:https://www.solarwinds.com/voip-network-quality-manager/registration

Šis įrankis gali stebėti WAN veikimą realiuoju laiku, be to, jame yra įspėjamųjų funkcijų, įspėjančių apie neįprastą situaciją. Tai gali padėti užtikrinti, kad WAN grandinės veiktų taip, kaip tikėtasi, naudojant „Cisco IP SLA“ metriką, sintetinį srauto testavimą ir pasirinktinius našumo slenksčius bei perspėjimus.

Bet „SolarWinds VoIP“ ir tinklo kokybės vadybininkas ne tik stebės jūsų WAN grandines, bet ir gali rodyti jūsų „VoIP“ šliuzų ir PRI magistralių naudojimo ir našumo metriką. Tai gali padėti planuoti talpą, nes leisite įvertinti balso kokybę planuodami naujus VoIP diegimus.

Kainos už „SolarWinds VoIP“ ir tinklo kokybės vadybininkas Pradėkite 1 615 USD už ne daugiau kaip 5 IP SLA šaltinio įrenginius ir 300 IP telefonų. Taip pat galimi kiti licencijavimo lygiai, įskaitant neribotą įrenginio licenciją. Nemokamas Galimas 30 dienų bandymas ar norėtumėte paimti produktą bandomam važiavimui.

2. PRTG tinklo monitorius

PRTGTinklo monitorius iš Paessleris yra daugiafunkcinė tinklo stebėjimo sistema. Naudojant jutiklius, kuriuos galima palyginti su priedais, nors jie yra kartu su produktu, PRTG gali būti naudojamas stebėti daugelį skirtingų tinklų ir sistemų parametrų. Įrankis gali stebėti praktiškai bet kokią sistemą, įrenginį, srautą ir taikymą jūsų IT infrastruktūroje.

Norėdami išmatuoti ir nustatyti paketų praradimą, PRTG siūlo ne mažiau kaip tris skirtingus jutiklius. Galite naudoti „Ping Sensor“, norėdami išmatuoti savo prietaisų pasiekiamumą ir apskaičiuoti procentinę paketo praradimo dalį. Aptarnavimo kokybės jutiklis leidžia stebėti visus tinklo kelius ir tokiu būdu jį išmatuoti ir nustatyti. Galiausiai, Cisco IP SLA jutiklis gali būti naudojamas norint įvertinti jūsų „Cisco“ įrenginių paketų praradimo procentą. Kai viršijate slenkstį, galite pasirinkti, kad jums būtų pranešama el. Paštu, SMS žinutėmis arba tiesioginiais pranešimais mobiliajame įrenginyje, kad galėtumėte imtis atitinkamų priemonių.

PRTG tinklo monitorius yra labai lengvas ir greitas montavimas. Įrankio automatinio aptikimo sistema nuskaitys tinklo segmentus ir automatiškai atpažins daugybę prietaisų ir sistemų. Tada jis sukurs jutiklius iš anksto nustatytų įrenginių šablonų. Tam tikrus VoIP jutiklius kartais reikia rankiniu būdu nustatyti vėliau, todėl diegimas bus šiek tiek ilgesnis, tačiau tai vis tiek yra vienas greičiausių įrankių, kuriuos reikia nustatyti.

PRTG tinklo monitorius yra nemokama, pilnai pritaikyta versija, apribota iki 100 jutiklių. Atminkite, kad kiekvienas stebimas parametras laikomas vienu jutikliu. Norėdami stebėti daugiau nei 100 jutiklių, jums reikės licencijos. Kainos skiriasi priklausomai nuo jutiklių skaičiaus ir prasideda nuo 600 USD už 500 jutiklių iki 14 500 USD už neribotą jutiklių skaičių. Galima naudotis neribota įrenginio 30 dienų bandomosios versijos versija.

3. Su „VoIP Monitor“

„ManageEngine OpManager“ yra dar viena puiki tinklo stebėjimo priemonė. Jis stebės gyvybiškai svarbius jūsų įrangos požymius ir įspės jus, kai tik kažkas nebebus tinkamas. Įrankis turi intuityvią vartotojo sąsają, leidžiančią lengvai rasti reikiamą informaciją. Jame taip pat yra puikus ataskaitų teikimo variklis kartu su kai kuriomis iš anksto sukurtomis ir pasirinktinėmis ataskaitomis. Norėdami užpildyti paketą, produkto įspėjimo funkcijos taip pat yra labai išsamios.

Stebint nerimą, „ManageEngine OpManager“'S VoIP monitorius parinktis gali aktyviai stebėti ir pranešti apie jūsų infrastruktūros pajėgumą valdyti VoIP skambučius. Įrankis naudoja „Cisco IP SLA“, kad nuolat stebėtų kritinius „VoIP“ tinklų paslaugų kokybės parametrus. Stebimi VoIP parametrai apima paketų praradimą, vėlavimą, trūkčiojimą, vidutinį nuomonės balą (MOS) ir kelionių atgal laiką (RTT).

„ManageEngine OpManager“ kaina nustatoma atsižvelgiant į stebimų prietaisų skaičių. Kainos svyruoja nuo 715 USD už 25 įrenginius iki 14 995 USD už 1 000 prietaisų. VoIP monitorius parinktis prideda 125 USD už įrenginį, kuriam to reikia. Galimas nemokamas 30 dienų bandomasis laikotarpis, kad galėtumėte išbandyti produktą ir pamatyti, kaip jis atitinka jūsų konkrečius poreikius.

4. „VoIPmonitor“

„VoIPmonitor“ yra atvirojo kodo tinklo paketų naršyklė su komercine priekine dalimi, skirta daugumos VoIP protokolų stebėjimui. Jis veikia „Linux“ ir yra skirtas analizuoti vykstančių „VoIP“ skambučių kokybę, remiantis tinklo parametrais, tokiais kaip paketų praradimas ir trūkumas pagal „ITU-T G.107 E“ modelį. Skambučių informacija kartu su metrika išsaugoma duomenų bazėje. Kiekvieną skambutį galima išsaugoti „pcap“ faile tolimesnei analizei naudojant išorinius įrankius, tokius kaip „Wireshark“.

„VoIPmonitor“ taip pat gali iššifruoti kalbą ir leisti ją naudodamas internetinę GUI, taip pat išsaugoti ją diske kaip .WAV failą. Produktas palaiko „G.711 alaw“ ir „Ulaw“ kodekus ir komercinius papildinius, kurie palaiko „G.722“, „G.729a“, „G.723“, „iLBC“, „Speex“, „GSM“, „Silk“, „iSAC“ ir „OPUS“. „VoIPmonitor“ taip pat gali konvertuoti T.38 FAX į PDF.

„VoIPmonitor“ GUI sąsają galima įsigyti kaip vietinį serverį, kurio kainos svyruoja nuo 42 USD / mėn. 10 kanalų iki 917 USD / mėn. 6 000 kanalų arba „debesijos“ pagrindu teikiamos paslaugos, kurių kainos svyruoja nuo 20 USD / mėn. 3 kanalams iki 200 USD / mėn. už 200 kanalus. Abi versijos yra prieinamos nemokamai ir neribotą 30 dienų bandomąją versiją.

Pataisyti paketo praradimą

Paketų praradimo matavimas ir nustatymas, jei pirmas žingsnis jį nustatomas. Bet kuri iš aukščiau apžvelgtų priemonių jums padės. Paprastai paketų praradimo priežastis bus akivaizdi suradus vietą, kur tai vyksta, ir ją išsprendus, paprasčiausiai reikia išspręsti priežastį.

Jei tinklas yra perpildytas, akivaizdus atsakymas yra jo pralaidumo padidinimas, kad galėtumėte nukreipti daugiau srauto. Taip pat galite apsvarstyti paslaugų kokybės (QoS) funkcijų taikymą. Tai galėtų leisti tam tikriems srauto tipams, pavyzdžiui, VoIP, suteikti pirmenybę prieš kitus srautus, kurie nėra tokie jautrūs paketų praradimui ar yra labai svarbūs operacijoms.

Jei paketo praradimas atsirado dėl įrenginio perdėto naudojimo, tada vienintelis sprendimas gali būti atnaujinimas į aukštesnio našumo įrenginį. Kai kuriais atvejais tai gali būti tik įrenginio komponentas, kurį reikia atnaujinti. Pavyzdžiui, kartais galite pakeisti 100 Mbps maršrutizatoriaus sąsają 1 Gbps.

Sugedusią aparatinę įrangą galima pašalinti ją pakeitus arba, jei tai yra patogiau, naudojant kitą to paties įrenginio nekokybišką komponentą. Pvz., Jei maršrutizatoriaus sąsaja yra sugedusi, galbūt galite paprasčiausiai naudoti kitą sąsają tame pačiame įrenginyje. Nors tai jokiu būdu nėra geras sprendimas, jis yra tinkamas bandymams arba laikinajam taisymui, kol įrenginį bus galima pakeisti.

Belaidžiai tinklai dažnai yra linkę į paketų praradimą dėl radijo trukdžių. Perėjimas prie laidinio ryšio galėtų būti būdas išspręsti tokio pobūdžio problemas, nors tai ne visada įmanoma. Pvz., Jei paveiktas įrenginys yra nešiojamasis IP telefonas, jis gali palaikyti tik belaidį ryšį. Tokiose situacijose perėjimas prie kito kanalo ar skirtingas dažnis gali pagerinti situaciją ar net apskritai išspręsti problemą.

Jei paketų praradimą sukėlė kenksminga veikla, turite kuo greičiau sušvelninti išpuolį. Tai gali būti taip paprasta, kaip naudotis prieigos kontrolės sąrašu užblokuoti užpuoliko IP adresą (jei jis yra statiškas ir žinomas). Sudėtingesniais atvejais galite naudoti tokias funkcijas kaip nuotoliniu būdu suaktyvinamas juodųjų skylių maršrutas.

Taip pat turėtumėte patikrinti, ar dėl jūsų konfigūracijos paketai nebus prarasti. Įsitikinkite, kad dvipusio spausdinimo nustatymai sutampa abiejuose ryšio galuose. Aš asmeniškai linkęs atsiriboti nuo automatinio greičio ir dvipusio spausdinimo nustatymų, nes dėl to man kilo ne viena problema. Aš labai norėčiau priversti kiekvienos sąsajos greitį ir nustatyti jį į pilną dvipusį ryšį. Šiais laikais nėra jokios įtikinamos priežasties, kad vis tiek būtų naudojamas pusiau dupleksas. Ir jei savo tinklo įrenginiuose sukonfigūravote „QoS“, įsitikinkite, kad pakanka jūsų buferio dydžio. Priešingu atveju rizikuojate perkrauti buferį, o tai lemia paketų praradimą.